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时间:2019-03-12
《基于超临界条件下涂层催化正十二烷及rp-3裂解研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、天津大学硕士学位论文超临界条件下涂层催化正十二烷及RP-3裂解研究姓名:郭伟申请学位级别:硕士专业:化学工艺指导教师:张香文20060201中文摘要随着超音速及超高音速时代的到来,飞行过程中飞行器外表面及设备的热负荷越来越大,应用燃料作为冷却剂成为首选方案。在这种条件下,燃料的显热已不能满足需求,利用吸热燃料的化学裂解反应势在必行。在本论文中,以热沉、裂解率/气相产物质量分率、产氢率及主要气相产物分布为主要评价指标,对吸热燃料的模型化合物正十二烷、燃料I强.3及TJ.02的催化裂解反应进行了考察研究。
2、将工业化的沸石分子筛催化剂采用气助式吹扫涂层方式负载于①3不锈钢反应管内壁,得到约30¨m和100“m的胶粘剂04.3涂层及胶粘剂04.4涂层。确定了最佳的涂层工艺及胶粘剂配比,制得的涂层催化剂有较好的反应性和稳定性。以纯组分正十二烷为探针反应,对与不同胶粘剂配伍的催化剂活性进行了考察。10州%HZSM.5的04.3配方涂层催化的裂解反应热沉由热裂解的2400KJ瓜g增至4253Ⅺ/l(g,裂解率由33%增加至65%,5Ⅲ%HB的04.4配方涂层催化热沉提高至4220I(J/l(g,裂解率至62%。本
3、实验还对催化剂的失活情况进行了研究。结果表明,与胶粘剂04.4配伍的情况下,失活较慢。推测原因可能由于胶粘剂04—4在固化过程中形成了空间网状结构,使原料可扩散进入,提高了催化剂的利用率。HB与HUSY分子筛失活较快,其孔径较大容易发生聚合等二次反应以致结焦失活。应用正十二烷裂解筛选出来的最佳配伍形式,考察了实际燃料I冲.3,I冲.3+(RP.3加入添加剂)和TJ.02的催化裂解情况。在催化剂存在下I冲.3,I冲.3+的热沉、气相产物质量分率都显著增加,最高热沉达到4600KJ瓜g。但产氢率较热裂解变
4、化不大。与此相反,TJ.02的热沉及气相产物质量分率提升不明显,产氢率有大幅度的提高,由热裂解的不足3%提高到6%。关键词:涂层裂解热沉超临界ABSTRACTAsnightspeedincreasestothehighsupersonica11dhypersonicregime,theteIr巾eraturcofther锄airtakenonbroadtheVehiclebecomestoohi曲tocoolthestmcture.ThereforeitisnecessaD,toutilizethem
5、elaLstheprimarycoolant.InthiscaSe,sensibleheatingoft11ef.uelisnotenou曲,andendothe肿icreactionslikecatalysticdecompositionareneeded.Inthiswork,aIlinVestigationwasconductedtoexplorethedecompositionofjetfuelmodelcompoundandthepractice如el,withco咖monindustria
6、lzeolitecatalysts,undersupercriticalconditions.Highheatsim(capacitieshavebeendemonstratedforn-dodecane,ChirKlNo.3keroseneandTJ-02,uSingzeolitecatalyStsincoated-tubereactorconfiguiatioIlS.Somepar锄etersincludedingfuelheatsinkcapaci吼reactionconVersion/gaSp
7、roductsmaSs行action,hydrogenmolepercent,aJldm勾orgaSproductSdistributionweremeasured.Thecatalystwithbinderwasfilledinthestainlesstubealldtllendisplacedbyastre锄ofintergas.Thecoolingmethoda11dtecllllologicalconditionswereoptimized,withWhich30¨ma11d100¨,mcoa
8、tingtllickness、Ⅳeresepauratelydepositedon①3stailllesstdbewith04—3and04-4binder.111eactiVityofthecoatedcatalystswithdi旋rentbinderswasstudiedonmodelconlpoundn—dodecane.10州%HZSM一5withbinder04-3and5叭%Hpwithbinder04-3promotedtheheatsi
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